JPH0549175B2 - - Google Patents

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JPH0549175B2
JPH0549175B2 JP63003021A JP302188A JPH0549175B2 JP H0549175 B2 JPH0549175 B2 JP H0549175B2 JP 63003021 A JP63003021 A JP 63003021A JP 302188 A JP302188 A JP 302188A JP H0549175 B2 JPH0549175 B2 JP H0549175B2
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JP
Japan
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fiber
optical transmission
adhesion
glass fiber
loss value
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JP63003021A
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Japanese (ja)
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JPH01178850A (en
Inventor
Shigeo Masuda
Toshifumi Hosoya
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Priority to US07/291,292 priority patent/US4875758A/en
Priority to EP88121800A priority patent/EP0323635B1/en
Priority to ES88121800T priority patent/ES2056892T3/en
Priority to AU27559/88A priority patent/AU616720B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガラスフアイバに有機物被覆を施した
プラスチツク被覆光伝送用フアイバの特性評価法
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for evaluating the characteristics of a plastic-coated fiber for optical transmission, which is a glass fiber coated with an organic substance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

通信用の光フアイバは、ガラス母材(プリフオ
ーム)を紡糸した後に、高分子物質が被覆されて
機械的強度が付与される。第5図は一般的な光伝
送用フアイバの斜視図である。シリカガラス、フ
ツ化物ガラスなどからなるガラスフアイバ1は、
中心部のコア2とその外側のクラツド3で構成さ
れ、ソフト層4により被覆されている。そして、
その外側にはハード層5が形成され、単心の光伝
送用フアイバ6を構成している。
Optical fibers for communications are spun from a glass preform and then coated with a polymeric substance to provide mechanical strength. FIG. 5 is a perspective view of a general optical transmission fiber. Glass fiber 1 made of silica glass, fluoride glass, etc.
It is composed of a core 2 at the center and a cladding 3 outside the core, and is covered with a soft layer 4. and,
A hard layer 5 is formed on the outside thereof, and constitutes a single optical transmission fiber 6.

ここで、ソフト層4はガラスフアイバ1に対す
るクツシヨンの役目を果たすもので、柔軟性のあ
る樹脂が用いられる。具体的には熱硬化シリコー
ン、紫外線(UV)硬化シリコーン、UV硬化ウ
レタンアクリレート、UV硬化エポキシアクリレ
ート、UV硬化エステルアクリレートなどであ
る。ハード層5はソフト層4の外側からガラスフ
アイバ1を更に保護するもので、強靭な樹脂が用
いられる。具体的にはポリアミド、ポリエステ
ル、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂などの押出
樹脂や、各種のUV硬化樹脂である。これらの被
覆材料は着色して用いられることがあり、ソフト
層4あるいはハード層5のみを着色したり、ソフ
ト層4とハード層5の双方を着色したりする。ま
た、ハード層の外側に着色層を設けたり、ソフト
層4とハード層5の間に着色層を介在させること
もある。
Here, the soft layer 4 serves as a cushion for the glass fiber 1, and is made of flexible resin. Specifically, these include thermosetting silicone, ultraviolet (UV) curing silicone, UV curing urethane acrylate, UV curing epoxy acrylate, and UV curing ester acrylate. The hard layer 5 further protects the glass fiber 1 from the outside of the soft layer 4, and is made of tough resin. Specifically, these include extruded resins such as polyamide, polyester, ABS resin, and polyacetal resin, and various UV-curable resins. These coating materials may be used in a colored manner, and only the soft layer 4 or the hard layer 5 may be colored, or both the soft layer 4 and the hard layer 5 may be colored. Further, a colored layer may be provided outside the hard layer, or a colored layer may be interposed between the soft layer 4 and the hard layer 5.

ヤング率の点から検討すると、従来の被覆材料
は種々の組み合わせで用いられてきた。すなわ
ち、ソフト層4としては一般に、ガラス転移温度
が−50℃よりも低く、常温におけるヤング率が
0.5Kg/mm2よりも低いものが用いられる。また、
ハード層5としては一般に、ガラス転移温度が常
温よりも高く、ヤング率が常温において30Kg/mm2
よりも高いものが用いられる。そして、この様な
材料を種々組み合せることで、伝送特性の向上が
図られている。
When considered in terms of Young's modulus, conventional coating materials have been used in various combinations. In other words, the soft layer 4 generally has a glass transition temperature lower than -50°C and a Young's modulus at room temperature.
A value lower than 0.5Kg/mm 2 is used. Also,
The hard layer 5 generally has a glass transition temperature higher than room temperature and a Young's modulus of 30 kg/mm 2 at room temperature.
A higher value is used. By combining various such materials, transmission characteristics are improved.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、近年の長距離光通信への需要の
高まりの中では、伝送特性の向上に対する要求が
更に高いものとなり、従来の特性評価法では不十
分となつてきた。従来より、被覆材料がガラスフ
アイバの伝送特性に大きな影響を与えることは知
られており、特に、温度を広範囲に変化させた場
合には、被覆材料の収縮力あるいは膨張力がガラ
スフアイバに働き、ガラスフアイバにマイクロベ
ンデイングを生じさせたりして、伝送特性劣化の
原因になることが報告されている。しかしなが
ら、理論的に求めた被覆材料の収縮力あるいは膨
張力だけからの評価では、広い温度範囲にわたつ
て、伝送特性の優れた光伝送用フアイバであるか
否かを、正確に評価することは困難であつた。
However, as the demand for long-distance optical communications has increased in recent years, the demand for improved transmission characteristics has become even higher, and conventional characteristic evaluation methods have become insufficient. It has long been known that the coating material has a large effect on the transmission properties of glass fibers, and especially when the temperature is varied over a wide range, the contraction or expansion force of the coating material acts on the glass fiber. It has been reported that this causes microbending in the glass fiber, causing deterioration in transmission characteristics. However, it is not possible to accurately evaluate whether or not the optical transmission fiber has excellent transmission characteristics over a wide temperature range by evaluating only the theoretically determined shrinkage or expansion force of the coating material. It was difficult.

そこで、従来より、この収縮力あるいは膨張力
以外の他の要素として、被覆材料とガラスフアイ
バの密着性の評価が検討されている。従来の密着
性の評価方法としては、光伝送用フアイバからガ
ラスフアイバを引き抜く際の引抜力を測定するこ
とにより、被覆材料のガラスフアイバへの締付け
力を求め、これによつて密着性を評価するものが
ある。また、低温から高温に至る温度範囲(例え
ば、−20℃〜60℃)での熱サイクル試験のもとに、
被覆材料の収縮量から密着性を評価するものもあ
つた。
Therefore, evaluation of the adhesion between the coating material and the glass fiber has been studied as an element other than the contraction force or expansion force. The conventional method for evaluating adhesion is to measure the pulling force when pulling out the glass fiber from the optical transmission fiber, to determine the tightening force of the coating material to the glass fiber, and to evaluate the adhesion. There is something. In addition, based on a thermal cycle test in a temperature range from low to high temperatures (e.g. -20℃ to 60℃),
Some methods evaluated adhesion based on the amount of shrinkage of the coating material.

しかしながら、これらの評価方法では密着性が
適正であると評価された場合でも、低温あるいは
高温状態で光伝送用フアイバを使用したときに
は、伝送損失に異常が出ることがあつた。このた
め、広い温度範囲において良好な伝送特性を有す
るか否かを、正確に評価することのできる光伝送
用フアイバの特性評価法の開発が望まれていた。
However, even if the adhesion is evaluated as appropriate by these evaluation methods, abnormal transmission loss may occur when the optical transmission fiber is used at low or high temperatures. Therefore, it has been desired to develop a method for evaluating the characteristics of optical transmission fibers that can accurately evaluate whether or not they have good transmission characteristics over a wide temperature range.

そこで本発明は、広い温度範囲において良好な
伝送特性をもつたものであるか否かを、密着性の
面から正確に評価することのできるプラスチツク
被覆光伝送用フアイバの特性評価法を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention provides a method for evaluating the characteristics of a plastic-coated optical transmission fiber, which can accurately evaluate whether it has good transmission characteristics over a wide temperature range from the viewpoint of adhesion. With the goal.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明者は、光伝送用フアイバの伝送特性を左
右する要因の1つとして、ガラスフアイバと被覆
材料の密着性の評価について種々の検討を行なつ
た結果、特性評価法に関して次のような知見を得
た。すなわち、光伝送用フアイバの一端に力学的
振動を加え、他端で応力を検出し、この力学的振
動と検出した応力から弾性変形と粘性流動が動的
に重なつて現れ、いわゆる動的粘弾性が測定でき
る。そこで、この動的粘弾性の温度特性(温度依
存性)を検討すると、これはガラスフアイバと被
覆材料の密着性を反映していることがわかつた。
ここにおいて、動的粘弾性の測定により得られる
力学的損失値(tanδ)の温度依存性にもとづき、
ガラスフアイバと有機物被覆材料の密着性を評価
することにより、かかる光伝送用フアイバが広い
温度範囲にわたつて優れた伝送特性を有するもの
であるか否かを正確に評価できる。
The present inventor has conducted various studies regarding the evaluation of the adhesion between the glass fiber and the coating material, which is one of the factors that affect the transmission characteristics of optical transmission fibers, and has found the following knowledge regarding the characteristic evaluation method. I got it. In other words, mechanical vibration is applied to one end of an optical transmission fiber, stress is detected at the other end, and elastic deformation and viscous flow dynamically overlap from this mechanical vibration and the detected stress, resulting in so-called dynamic viscosity. Elasticity can be measured. When we examined the temperature characteristics (temperature dependence) of this dynamic viscoelasticity, we found that it reflected the adhesion between the glass fiber and the coating material.
Here, based on the temperature dependence of the mechanical loss value (tanδ) obtained by measuring dynamic viscoelasticity,
By evaluating the adhesion between the glass fiber and the organic coating material, it is possible to accurately evaluate whether the optical transmission fiber has excellent transmission characteristics over a wide temperature range.

〔作用〕[Effect]

本発明に係るプラスチツク被覆光伝送用フアイ
バの特性評価法は、伝送特性が広い温度範囲で良
好であるか否かを評価するために、ガラスフアイ
バと被覆材料の密着性を評価するものである。こ
のような評価をする際には、まず光伝送用フアイ
バは適当な長さに切断され、第1図のようにして
動的粘弾性が測定される。すなわち、光伝送用フ
アイバの一端に力学的振動を与え、他端において
応力を検出すると、この力学的振動と検出された
応力から求められる。ここで、光伝送用フアイバ
の一般的材料構成ついては、ガラスフアイバのヤ
ング率は7000Kg/mm2程度、ソフト層のヤング率は
0.5Kg/mm2程度以下、ハード層のヤング率は30
Kg/mm2程度以上である。従つて、ガラスフアイバ
のヤング率はハード層の200倍程度以上であるの
で、動的粘弾性の測定においては、ソフト層およ
びハード層の分子運動にもとづく力学的損失値
(tanδ)は僅かであると、従来から一般に考えら
れてきた。
The method for evaluating the characteristics of a plastic-coated optical transmission fiber according to the present invention evaluates the adhesion between the glass fiber and the coating material in order to evaluate whether the transmission characteristics are good over a wide temperature range. When making such an evaluation, the optical transmission fiber is first cut to an appropriate length, and the dynamic viscoelasticity is measured as shown in FIG. That is, when a mechanical vibration is applied to one end of an optical transmission fiber and stress is detected at the other end, the stress can be determined from the mechanical vibration and the detected stress. Regarding the general material composition of optical transmission fibers, the Young's modulus of glass fiber is approximately 7000 Kg/ mm2 , and the Young's modulus of the soft layer is
0.5Kg/mm2 or less, Young's modulus of hard layer is 30
Kg/ mm2 or more. Therefore, the Young's modulus of the glass fiber is about 200 times higher than that of the hard layer, so when measuring dynamic viscoelasticity, the mechanical loss value (tanδ) based on the molecular motion of the soft layer and the hard layer is small. This has been generally thought for a long time.

しかしながら、前述のように動的粘弾性を測定
すると、第2図に実線で示すように、ソフト層お
よびハード層の分子運動に起因するものとは異な
る挙動が現れる。同図において、一点鎖線はソフ
ト層単独の場合を示し、二点鎖線はハード層単独
の場合を示しているのに対して、実線のものはソ
フト層およびハード層を施した光伝送用フアイバ
の場合を示している。そして、この光伝送用フア
イバの動的粘弾性の挙動は、ガラスフアイバと被
覆材料の密着性を反映しているものであつた。そ
こで、この動的粘弾性の測定で評価される上記の
密着性を調べることにより、広い温度範囲にわた
つて被覆材料の収縮力によるマイクロベンデイン
グを生じさせることがなく、伝送特性の優れたプ
ラスチツク被覆光伝送用フアイバであるか否かを
評価することができる。
However, when the dynamic viscoelasticity is measured as described above, as shown by the solid line in FIG. 2, a behavior different from that caused by the molecular motion of the soft layer and the hard layer appears. In the same figure, the dashed-dotted line shows the case of a soft layer alone, and the dashed-double line shows the case of a hard layer alone, while the solid line shows the case of an optical transmission fiber with a soft layer and a hard layer. It shows the case. The dynamic viscoelastic behavior of this optical transmission fiber reflected the adhesion between the glass fiber and the coating material. Therefore, by investigating the above-mentioned adhesion evaluated by measuring this dynamic viscoelasticity, we were able to find a plastic with excellent transmission characteristics that does not cause microbending due to the shrinkage force of the coating material over a wide temperature range. It is possible to evaluate whether the fiber is a coated optical transmission fiber or not.

なお、動的粘弾性の算出方法は、光伝送用フア
イバの一端に力学的振動として正弦的歪γ=
γ0eiwtを加え、他端で検出した位相のずれた正弦
的応力S=S0ei(wt+)から以下のように動的粘弾性
を測定し、力学的損失値tanδを得る。
The method for calculating dynamic viscoelasticity is to apply a sinusoidal strain γ=
γ 0 e iwt is added, and the dynamic viscoelasticity is measured as follows from the out-of-phase sinusoidal stress S=S 0 e i(wt+) detected at the other end to obtain the mechanical loss value tan δ.

すなわち、 E*=S/γ=S0ei(wt+)/γ0eiwt =S0/γ0COSδ+iS0/γ0SINδ =E′+iE″ また、tanδ=E″/E′ ここで、 E*:複素粘弾性 E′:動的粘弾性 E″:損失粘弾性 S:応力 γ:歪 S0:応力の振幅 γ0:歪の振幅 i:複素量を示すパラメータ wt:w=角速度、t=時間 δ:位相のずれ角 〔実施例〕 以下、添付図面の第1図ないし第4図を参照し
て、本発明の実施例を説明する。なお、同一の要
素には同一の符号を付すことにより、重複する説
明を省略する。
That is, E * =S/γ=S 0 e i(wt+)0 e iwt =S 00 COSδ+iS 00 SINδ =E′+iE″ Also, tanδ=E″/E′ where , E * : Complex viscoelasticity E': Dynamic viscoelasticity E'': Loss viscoelasticity S: Stress γ: Strain S 0 : Stress amplitude γ 0 : Strain amplitude i: Parameter indicating complex quantity wt: w = angular velocity , t=time δ: phase shift angle [Example] Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. By adding , redundant explanation will be omitted.

第1図は、本発明に係る光伝送用フアイバの特
性評価法を実施するに際して、ガラスフアイバと
被覆材料の密着性の程度を評価するための、動的
粘弾性の測定を説明する図である。図示の通り、
光伝送用フアイバ6は一定の長さに切断され、一
端は振動チヤツク7に把持され、他端は検出チヤ
ツク8に把持される。ここで、振動チヤツク7は
光伝送用フアイバ6に力学的振動を与えるための
ものであり、検出チヤツク8は光伝送用フアイバ
6の応力を検出するためものである。そして、こ
の検出応力にもとづいて動的粘弾性が測定され、
力学的損失値(tanδ)が得られる。
FIG. 1 is a diagram illustrating the measurement of dynamic viscoelasticity for evaluating the degree of adhesion between the glass fiber and the coating material when carrying out the method for evaluating the characteristics of the optical transmission fiber according to the present invention. . As shown,
The optical transmission fiber 6 is cut to a certain length, and one end is held by a vibrating chuck 7 and the other end is held by a detection chuck 8. Here, the vibration chuck 7 is for applying mechanical vibration to the optical transmission fiber 6, and the detection chuck 8 is for detecting stress in the optical transmission fiber 6. Then, dynamic viscoelasticity is measured based on this detected stress,
A mechanical loss value (tanδ) is obtained.

このような測定法は、高分子物質の動的粘弾性
挙動の測定において、従来から一般に用いられて
いる技術である。そして、この測定によつて、ガ
ラス転移温度、融解/結晶性、架橋、相分離等の
分子の凝集に関する情報が得られる。このため、
光伝送用フアイバからガラスフアイバを除去して
残つた被覆材料の動的粘弾性を測定すれば、材料
の同定、耐熱性、被膜厚比などの有用なデータが
得られる。また、例えば特公昭54−17148号に示
されるように、絶縁被膜の硬化度評価にも使用さ
れている。
Such a measurement method is a technique that has been commonly used in the measurement of dynamic viscoelastic behavior of polymeric substances. This measurement provides information regarding molecular aggregation such as glass transition temperature, melting/crystallinity, crosslinking, and phase separation. For this reason,
By removing the glass fiber from an optical transmission fiber and measuring the dynamic viscoelasticity of the remaining coating material, useful data such as material identification, heat resistance, and coating thickness ratio can be obtained. Furthermore, as shown in Japanese Patent Publication No. 54-17148, it is also used to evaluate the degree of hardening of insulating coatings.

本発明では、このような動的粘弾性の測定手法
を、光伝送用フアイバの密着性の評価に適用す
る。すなわち、第1図のように光伝送用フアイバ
をセツトし、動的粘弾性を測定すると、第2図に
実線で示すようなガラスフアイバと被覆材料の密
着性に起因する挙動が現れる。さらに、この動的
粘弾性の温度特性を、ガラスフアイバと被覆材料
のうちのソフト層との密着性を種々変化させて求
める。すると、第3図のような力学的損失値
(tanδ)の温度特性が得られる。
In the present invention, such a dynamic viscoelasticity measuring method is applied to evaluation of the adhesion of an optical transmission fiber. That is, when an optical transmission fiber is set as shown in FIG. 1 and the dynamic viscoelasticity is measured, a behavior resulting from the adhesion between the glass fiber and the coating material as shown by the solid line in FIG. 2 appears. Furthermore, the temperature characteristics of this dynamic viscoelasticity are determined by varying the adhesion between the glass fiber and the soft layer of the coating material. Then, the temperature characteristics of the mechanical loss value (tan δ) as shown in FIG. 3 are obtained.

ここで、ガラスフアイバと被覆材料の密着性の
程度の設定は、種々の方法により設定されてい
る。例えば、シリコーン樹脂をソフト層に用いた
ときには、シリコーン樹脂中のOH基の濃度を変
えることで設定される。すなわち、OH基を増加
させれば、それだけガラスフアイバとシリコーン
樹脂の密着性が強くなる。また、シリコーン樹脂
以外のものをソフト層に用いるときには、例えば
シランカツプリング剤を添加することにより設定
される。
Here, the degree of adhesion between the glass fiber and the coating material is set by various methods. For example, when silicone resin is used for the soft layer, it is set by changing the concentration of OH groups in the silicone resin. That is, as the number of OH groups increases, the adhesion between the glass fiber and the silicone resin becomes stronger. Further, when a material other than silicone resin is used for the soft layer, it is set by adding, for example, a silane coupling agent.

第3図において、実線は密着性が弱い場合を示
し、一点鎖線は密着性が強い場合を示し、二転鎖
線は密着性が強すぎる場合を示している。図示の
通り、密着性が弱いほど力学的損失値(tanδ)は
より低温度から発生し、密着性が強くなるにつれ
て力学的損失値(tanδ)はより高温度から発生す
る。そして、このガラスフアイバと被覆材料の密
着性の把握は、力学的損失値(tanδ)が所定値
(例えば0.05)となる温度から、あるいはピーク
を示す温度などから定量的に行なうことができ
る。
In FIG. 3, the solid line shows the case where the adhesion is weak, the dashed line shows the case where the adhesion is strong, and the double dashed line shows the case where the adhesion is too strong. As shown in the figure, the weaker the adhesion, the lower the mechanical loss value (tan δ) occurs, and the stronger the adhesion, the higher the mechanical loss value (tan δ). The adhesion between the glass fiber and the coating material can be quantitatively determined from the temperature at which the mechanical loss value (tan δ) reaches a predetermined value (for example, 0.05) or from the temperature at which it reaches a peak.

光伝送用フアイバのようにヤング率が極めて異
なる複合材料においても、高弾性材料の占める割
合が小さい場合、すなわち光伝送用フアイバの全
断面に占めるガラスフアイバの割合が50%程度よ
りも小さい場合には、密着性の程度によつて力学
的なエネルギー消費は異なり、これが力学的損失
値(tanδ)の値となつて現れる。このエネルギー
消費は界面での密着性がきわめて強い場合、ある
いはきわめて弱い場合に小さく、密着性が温度上
昇等により次第に弱くなり始めると、次第に大き
くなる。すなわち、力学的損失値(tanδ)の温度
特性曲線において、このtanδの値が大きくなる。
このことは、密着性が弱い場合ほど、より低温で
力学的損失値(tanδ)の値が大きくなり始め、密
着性が強い場合ほど、より高温で力学的損失値
(tanδ)の値が大きくなり始めることを示してい
る。そしてこれは、力学的振動の共鳴がガラスフ
アイバと被覆材料の間の密着性の程度により異な
ることを示している。
Even in composite materials with extremely different Young's moduli, such as optical transmission fibers, when the proportion of the high modulus material is small, that is, when the proportion of glass fiber in the total cross section of the optical transmission fiber is less than about 50%. The mechanical energy consumption differs depending on the degree of adhesion, and this appears as a mechanical loss value (tan δ). This energy consumption is small when the adhesion at the interface is extremely strong or very weak, and gradually increases when the adhesion begins to gradually weaken due to temperature rise or the like. That is, in the temperature characteristic curve of the mechanical loss value (tan δ), the value of tan δ increases.
This means that the weaker the adhesion, the larger the mechanical loss value (tanδ) begins to be at lower temperatures, and the stronger the adhesion, the larger the mechanical loss value (tanδ) becomes at higher temperatures. It shows you how to start. And this shows that the resonance of mechanical vibrations depends on the degree of adhesion between the glass fiber and the coating material.

本発明者はかかる知見にもとづき、各種各様の
検討を行なつた結果、一例として、共鳴による力
学的損失値(tanδ)の立ち上り始める温度(0.05
以上になる温度)を求めることにより、伝送特性
が広い温度範囲で良好なプラスチツク被覆光伝送
用フアイバであるか否かを、正確に評価できる方
法を開発した。また、実際の各種光伝送用フアイ
バの評価を行なつた。その結果、力学的損失値
(tanδ)の立ち上り始める温度が例えば60℃より
も高いときは、低温での伝送損失が大きいことが
わかつた。このことは、低温時の被覆材料の収縮
力が大きくなりすぎ、ガラスフアイバにマイクロ
ベンデイングを生じさせるものと考えられる。こ
れに対して、例えば20℃程度の低温から力学的損
失値(tanδ)が0.05以上に立ち上り始めるもので
は、低温時の被覆材料の収縮力が小さく、ガラス
フアイバの伝送損失を大きくする程度のマイクロ
ベンデイングは現れないものと考えられる。
Based on this knowledge, the present inventors conducted various studies and found, as an example, the temperature at which the mechanical loss value (tanδ) due to resonance starts to rise (0.05
We have developed a method to accurately evaluate whether or not a plastic-coated optical transmission fiber has good transmission characteristics over a wide temperature range by determining the temperature at which the plastic-coated optical transmission fiber is produced. We also evaluated various actual optical transmission fibers. As a result, it was found that when the temperature at which the mechanical loss value (tan δ) begins to rise is higher than, for example, 60°C, the transmission loss at low temperatures is large. This is considered to be because the shrinkage force of the coating material at low temperatures becomes too large, causing microbending in the glass fiber. On the other hand, if the mechanical loss value (tan δ) starts to rise above 0.05 at a low temperature of about 20°C, for example, the shrinkage force of the coating material at low temperatures is small, and the micro- It is assumed that bending will not occur.

次に、本発明の具体的な実施例と比較例を、第
4図により説明する。
Next, specific examples and comparative examples of the present invention will be explained with reference to FIG.

実験において、密着性を制御するためのシラン
カツプリング剤としては、信越シリコーン(株)製の
LS−3380を用いた。また、動的粘弾性の測定器
としては、(株)オリエンテツクのレオバイブロンを
用い、測定条件は力学的振動の周波数を11ヘル
ツ、昇温速度を3℃/分とした。伝送特性の測定
には波長が1.3μmの赤外線を用い、初期特性と温
度特性を調べた。ここで、初期特性とは20℃での
伝送特性を示し、温度特性とは20℃の伝送損失を
x0〔dB/Km〕、−40℃での伝送損失をx1〔dB/Km〕
としたときに、Δx=x1−x2〔dB/Km〕を示して
いる。
In the experiment, a silane coupling agent manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. was used to control adhesion.
LS-3380 was used. As a measuring device for dynamic viscoelasticity, a Rheovibron manufactured by Orientek Co., Ltd. was used, and the measurement conditions were a mechanical vibration frequency of 11 hertz and a heating rate of 3° C./min. Infrared rays with a wavelength of 1.3 μm were used to measure the transmission characteristics, and the initial characteristics and temperature characteristics were investigated. Here, the initial characteristics refer to the transmission characteristics at 20℃, and the temperature characteristics refer to the transmission loss at 20℃.
x 0 [dB/Km], transmission loss at -40℃ x 1 [dB/Km]
When, Δx=x 1 −x 2 [dB/Km] is shown.

比較例 1 シングルモード(SM)型プリフオームを紡糸
し、線径125μmのガラスフアイバとした後、熱
硬化シリコーン樹脂を線速200m/分で塗布、硬
化して200μm径の光フアイバとした。そして、
この光フアイバにナイロン12を押出被覆し、
600μm径の光伝送用フアイバを得た後、特性を
評価したところ、第4図の結果が得られた。この
ように、この光伝送用フアイバは、特に低温での
伝送損失が高かつた。そこで、密着性の評価にも
とづく特性評価のために、力学的損失値(tanδ)
の温度特性において、力学的損失値(tanδ)が
0.05を示し始める温度を求めたところ、70℃程度
であつた。
Comparative Example 1 A single mode (SM) type preform was spun to form a glass fiber with a wire diameter of 125 μm, and then a thermosetting silicone resin was applied at a linear speed of 200 m/min and cured to form an optical fiber with a diameter of 200 μm. and,
This optical fiber is coated with nylon 12 by extrusion,
After obtaining an optical transmission fiber with a diameter of 600 μm, the characteristics were evaluated and the results shown in FIG. 4 were obtained. As described above, this optical transmission fiber had a high transmission loss, especially at low temperatures. Therefore, in order to evaluate the characteristics based on the evaluation of adhesion, the mechanical loss value (tanδ)
The mechanical loss value (tanδ) is
When we determined the temperature at which the value of 0.05 started to show, it was found to be around 70°C.

比較例 2 SM型プリフオームを紡糸し、線径が125μmの
ガラスフアイバとした後、シランカツプリング剤
を0.1%添加したウレタンアクリレートからなる
UV硬化ソフト樹脂を線速200m/分で塗布、硬
化し、190μm径の光フアイバを得た。次に、こ
の光フアイバにウレタンアクリレートからなる
UV硬化ハード樹脂を同一線速で塗布、硬化し、
250μm径の光伝送用フアイバを得た。その後、
特性を評価したところ、第4図の結果が得られ
た。この例でも、特に低温での伝送損失は大きか
つた。次に、密着性の評価にもとづく特性評価の
ために、力学的損失値(tanδ)が0.05が示し始め
る温度を求めたところ、65℃であつた。
Comparative Example 2 After spinning an SM type preform into a glass fiber with a wire diameter of 125 μm, it was made of urethane acrylate to which 0.1% of a silane coupling agent was added.
A UV-curable soft resin was applied and cured at a linear speed of 200 m/min to obtain an optical fiber with a diameter of 190 μm. Next, this optical fiber is made of urethane acrylate.
Apply and cure UV-curable hard resin at the same linear speed,
An optical transmission fiber with a diameter of 250 μm was obtained. after that,
When the characteristics were evaluated, the results shown in FIG. 4 were obtained. In this example as well, the transmission loss was particularly large at low temperatures. Next, for characteristic evaluation based on adhesion evaluation, the temperature at which a mechanical loss value (tan δ) of 0.05 began to be determined was found to be 65°C.

比較例 3 グレーデツドインデツクス(GI)型プリフオ
ームを紡糸し、線径が125μmのガラスフアイバ
とした後、シランカツプリング剤を0.05%添加し
たウレタンアクリレートからなるUV硬化ソフト
樹脂を線速200m/分で塗布、硬化し、200μm径
の光フアイバを得た。次に、この光フアイバにナ
イロン12を押出被覆し、600μm径の光伝送用
フアイバを得た。その後、この光伝送用フアイバ
の特性を評価したところ、第4図の結果が得られ
た。このように、この例においても、特に低温で
の伝送損失が大きかつた。そこで、密着性の評価
にもとづく特性評価のために、力学的損失値
(tanδ)が0.05を示し始める温度を求めたところ、
63℃であつた。
Comparative Example 3 After spinning a graded index (GI) type preform into a glass fiber with a diameter of 125 μm, a UV-curable soft resin made of urethane acrylate to which 0.05% of a silane coupling agent was added was spun at a linear speed of 200 m/s. It was coated and cured in minutes, yielding an optical fiber with a diameter of 200 μm. Next, this optical fiber was coated with nylon 12 by extrusion to obtain an optical transmission fiber with a diameter of 600 μm. Thereafter, when the characteristics of this optical transmission fiber were evaluated, the results shown in FIG. 4 were obtained. Thus, in this example as well, the transmission loss was particularly large at low temperatures. Therefore, in order to evaluate the characteristics based on the evaluation of adhesion, we determined the temperature at which the mechanical loss value (tanδ) starts to show 0.05.
It was 63℃.

実施例 1 SM型プリフオームを紡糸し、線径125μmのガ
ラスフアイバとした後、熱硬化シリコーン樹脂を
線速200m/分で塗布、硬化して200μm径の光フ
アイバとした。ここで、シリコーン樹脂のOH基
の含有量は比較例1で用いたものよりも少なくし
て、ガラスフアイバとの密着性を弱くした。そし
て、この光フアイバにナイロン12を押出被覆
し、600μm径の光伝送用フアイバを得た後、特
性を評価したところ第4図の結果が得られた。こ
のように、この光伝送用フアイバは、低温におい
ても伝送損失が低く、良好な伝送特性を有してい
た。そこで、密着性の評価にもとづく特性評価の
ために、力学的損失値(tanδ)の温度特性におい
て、力学的損失値(tanδ)が0.05を示し始める温
度を求めたところ、40℃程度であつた。
Example 1 After spinning an SM type preform into a glass fiber with a wire diameter of 125 μm, a thermosetting silicone resin was applied at a linear speed of 200 m/min and cured to make an optical fiber with a diameter of 200 μm. Here, the content of OH groups in the silicone resin was lower than that used in Comparative Example 1 to weaken the adhesion to the glass fiber. After extrusion coating this optical fiber with nylon 12 to obtain an optical transmission fiber with a diameter of 600 μm, the characteristics were evaluated and the results shown in FIG. 4 were obtained. Thus, this optical transmission fiber had low transmission loss and good transmission characteristics even at low temperatures. Therefore, in order to evaluate the characteristics based on the evaluation of adhesion, we determined the temperature at which the mechanical loss value (tanδ) starts to show 0.05 in the temperature characteristics of the mechanical loss value (tanδ), and found that it was approximately 40°C. .

樹脂中のOH基の量を変化させることにより、
密着性を変化させた比較例1と実施例1の力学的
損失値TANδを比較すると、密着性が小さいと
推定される実施例1の方がより低温で力学的損失
値TANδの値が大きくなり始めるため、低温に
おける伝送損失も起りにくいことが分る。
By changing the amount of OH groups in the resin,
Comparing the mechanical loss value TANδ of Comparative Example 1 and Example 1 in which the adhesion was changed, it is found that Example 1, which is estimated to have lower adhesion, has a larger mechanical loss value TANδ at a lower temperature. Therefore, it can be seen that transmission loss is less likely to occur at low temperatures.

実施例 2 SM型プリフオームを紡糸し、線径が125μmの
ガラスフアイバとした後、シランカツプリング剤
を添加しないウレタンアクリレートからなるUV
硬化ソフト樹脂を線速200m/分で塗布、硬化し、
190μm径の光フアイバを得た。次に、この光フ
アイバにウレタンアクリレートからなるUV硬化
ハード樹脂を同一線速で塗布、硬化し、250μm
径の光伝送用フアイバを得た。その後、特性を評
価したところ、第4図の結果が得られた。このよ
うに、この例に用いられる光伝送用フアイバは、
低温でも良好な伝送特性を示していた。そこで、
密着性の評価にもとづく特性評価のために、力学
的損失値(tanδ)が0.05が示し始める温度を求め
たところ、10℃であつた。
Example 2 After spinning the SM type preform into a glass fiber with a wire diameter of 125 μm, a UV fiber made of urethane acrylate without the addition of a silane coupling agent was used.
Apply hardened soft resin at a linear speed of 200 m/min, harden,
An optical fiber with a diameter of 190 μm was obtained. Next, a UV-curable hard resin made of urethane acrylate was applied to this optical fiber at the same linear speed and cured to a thickness of 250 μm.
A fiber for optical transmission with a diameter of 1.5 mm was obtained. Thereafter, the characteristics were evaluated, and the results shown in FIG. 4 were obtained. In this way, the optical transmission fiber used in this example is
It showed good transmission characteristics even at low temperatures. Therefore,
For characteristic evaluation based on adhesion evaluation, the temperature at which the mechanical loss value (tan δ) began to show 0.05 was determined and was found to be 10°C.

樹脂中のシランカツプリング剤の量を変化させ
たことにより、密着性を変化させた比較例2と実
施例2の力学的損失値TANδを比較すると、密
着性が小さいと推定される実施例2の方がより低
温で力学的損失値TANδの値が大きくなり始め
るため、低温における伝送損失も起りにくいこと
が分る。
Comparing the mechanical loss value TANδ of Comparative Example 2 and Example 2, in which the adhesion was changed by changing the amount of silane coupling agent in the resin, it is estimated that the adhesion is low in Example 2. Since the value of the mechanical loss value TANδ starts to increase at lower temperatures, it can be seen that transmission loss is less likely to occur at low temperatures.

実施例 3 GI型プリフオームを紡糸し、線径が125μmの
ガラスフアイバとした後、シランカツプリング剤
を添加しないウレタンアクリレートからなるUV
硬化ソフト樹脂を線速200m/分で塗布、硬化し、
200μm径の光フアイバを得た。次に、この光フ
アイバにナイロンを押出被覆し、600μm径の光
伝送用フアイバを得た。その後、この光伝送用フ
アイバの特性を評価したところ、第4図の結果が
得られた。この例の光伝送用フアイバでも、低温
での伝送特性は良好であつた。そこで、密着性の
評価にもとづく特性評価のために、力学的損失値
(tanδ)が0.05を示し始める温度を求めたところ、
樹脂中のシランカツプリング剤の量を変化させる
ことにより、密着性を変化させた比較例3と実施
例3の力学的損失値TANδを比較すると、密着
性が小さいと推定される実施例3の方がより低温
で力学的損失値TANδの値が大きくなり始める
ため、低温における伝送損失も起りにくいことが
分る。
Example 3 After spinning the GI type preform into a glass fiber with a wire diameter of 125 μm, a UV fiber made of urethane acrylate without the addition of a silane coupling agent was used.
Apply hardened soft resin at a linear speed of 200 m/min, harden,
An optical fiber with a diameter of 200 μm was obtained. Next, this optical fiber was coated with nylon by extrusion to obtain an optical transmission fiber with a diameter of 600 μm. Thereafter, the characteristics of this optical transmission fiber were evaluated, and the results shown in FIG. 4 were obtained. The optical transmission fiber of this example also had good transmission characteristics at low temperatures. Therefore, in order to evaluate the characteristics based on the evaluation of adhesion, we determined the temperature at which the mechanical loss value (tanδ) starts to show 0.05.
Comparing the mechanical loss value TANδ of Comparative Example 3 and Example 3, in which the adhesion was changed by changing the amount of silane coupling agent in the resin, it is found that Example 3, which is estimated to have lower adhesion, has lower adhesion. Since the value of the mechanical loss value TANδ starts to increase at lower temperatures, it can be seen that transmission loss is less likely to occur at lower temperatures.

本発明は上記の例に限らず、種々の変形が可能
である。
The present invention is not limited to the above example, and various modifications are possible.

例えば、評価される光伝送用フアイバのガラス
フアイバは、シリカやフツ化物ガラスのほか、有
機物ガラスでもよい。また、光フアイバは単心に
限らず、多心であつてもよい。さらに、実施例で
は密着性を評価する基準として、力学的損失値
(tanδ)が0.05以上を示す温度点を選んだが、こ
の値は便宜的なものであり、例えば0.01以上を示
す温度点であつてもよく、0.07以下を示す温度点
であつてもよい。あるいはまた、力学的損失値
(tanδ)の温度曲線が、ピークとなる温度点を選
んでもよい。
For example, the glass fiber of the optical transmission fiber to be evaluated may be silica or fluoride glass, or organic glass. Further, the optical fiber is not limited to a single core, but may have multiple cores. Furthermore, in the examples, a temperature point at which the mechanical loss value (tan δ) is 0.05 or more was selected as a criterion for evaluating adhesion; however, this value is for convenience; It may be a temperature point showing 0.07 or less. Alternatively, a temperature point at which the temperature curve of the mechanical loss value (tan δ) reaches a peak may be selected.

さらにまた、実施例では力学的損失値(tanδ)
が0.05以上を示し始める温度が、60℃以上である
か否かにより特性評価をしているが、これは本発
明者が採用した条件下のデータであつて、これに
限られるものではない。すなわち、力学的損失値
(tanδ)の具体的なデータおよび温度依存性は、
第1図において光伝送用フアイバ6を把持するチ
ヤツク7,8が平行板チヤツクやV溝チヤツクで
あるときには、当然に異なつているものである。
また、チヤツクの強弱やチヤツク面の大きさ、あ
るいはチヤツクがガラスフアイバ1の端面に当接
しているか否かなどによつても、当然に異なつて
くるものである。
Furthermore, in the example, the mechanical loss value (tanδ)
Characteristics are evaluated based on whether the temperature at which 0.05 or more begins to be 60° C. or higher is 60° C. or higher, but this data is based on the conditions adopted by the inventor and is not limited to this. In other words, the specific data and temperature dependence of the mechanical loss value (tanδ) are as follows:
In FIG. 1, when the chucks 7 and 8 for gripping the optical transmission fiber 6 are parallel plate chucks or V-groove chucks, they are of course different.
Naturally, it also varies depending on the strength of the chuck, the size of the chuck surface, and whether or not the chuck is in contact with the end surface of the glass fiber 1.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のプラスチツク被覆光伝送用フアイバの
特性評価法によれば、広い温度範囲にわたつてガ
ラスフアイバにマイクロベンデイングを生じさせ
ることがなく、従つて優れた伝送特性を呈するも
のであるか否かを、密着性の面から正確に評価す
ることが可能になる。
According to the method for evaluating the characteristics of a plastic-coated optical transmission fiber of the present invention, the glass fiber does not undergo microbending over a wide temperature range, and therefore exhibits excellent transmission characteristics. can be accurately evaluated in terms of adhesion.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るプラスチツク被覆光伝送
用フアイバの特性評価法に適用される動的粘弾性
の測定を説明する図、第2図はソフト層単独、ハ
ード層単独およびプラスチツク被覆光伝送用フア
イバの動的粘弾性の温度依存性を説明する図、第
3図はガラスフアイバと被覆材料の密着性が異な
る場合の動的粘弾性の温度依存性を説明する図、
第4図は具体的な比較例および実施例の結果を説
明する図、第5図は特性評価がされるプラスチツ
ク被覆光伝送用フアイバの構造を示す斜視図であ
る。 1……ガラスフアイバ、2……コア、3……ク
ラツド、4……ソフト層、5……ハード層、6…
…光伝送用フアイバ、7……振動チヤツク、8…
…検出チヤツク。
Figure 1 is a diagram illustrating the measurement of dynamic viscoelasticity applied to the characteristic evaluation method of the plastic-coated fiber for optical transmission according to the present invention, and Figure 2 is a diagram showing the soft layer alone, the hard layer alone, and the plastic-coated fiber for optical transmission. Figure 3 is a diagram explaining the temperature dependence of the dynamic viscoelasticity of the fiber, and Figure 3 is a diagram explaining the temperature dependence of the dynamic viscoelasticity when the adhesion between the glass fiber and the coating material is different.
FIG. 4 is a diagram illustrating the results of specific comparative examples and examples, and FIG. 5 is a perspective view showing the structure of a plastic-coated optical transmission fiber whose characteristics are evaluated. 1...Glass fiber, 2...Core, 3...Clad, 4...Soft layer, 5...Hard layer, 6...
...Optical transmission fiber, 7... Vibration chuck, 8...
...Detection check.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ガラスフアイバに有機物被覆を施したプラス
チツク被覆光伝送用フアイバの特性評価法におい
て、 前記光伝送用フアイバの一端に力学的振動を加
え、該力学的振動と他端で検出された応力から動
的粘弾性を測定し、得られた力学的損失値
(tanδ)の温度依存性にもとづき、前記ガラスフ
アイバと前記有機物被覆の密着性を評価すること
を特徴とするプラスチツク被覆光伝送用フアイバ
の特性評価法。 2 前記有機物被覆が、ガラスフアイバ上に形成
されたソフト層と外側のハード層とを含むことを
特徴とする請求項1記載のプラスチツク被覆光伝
送用フアイバの特性評価法。 3 前記ソフト層が熱硬化シリコーン樹脂で構成
され、前記ハード層がポリアミド樹脂で構成され
ることを特徴とする請求項2記載のプラスチツク
被覆光伝送用フアイバの特性評価法。 4 前記有機物被覆が紫外線硬化樹脂で構成され
ることを特徴とする請求項1記載のプラスチツク
被覆光伝送用フアイバの特性評価法。
[Scope of Claims] 1. A method for evaluating the characteristics of a plastic-coated optical transmission fiber in which a glass fiber is coated with an organic material, which includes applying mechanical vibration to one end of the optical transmission fiber, and detecting the mechanical vibration and the other end. Dynamic viscoelasticity is measured from the applied stress, and adhesion between the glass fiber and the organic coating is evaluated based on the temperature dependence of the obtained mechanical loss value (tan δ). Method for characterizing transmission fibers. 2. A method for evaluating characteristics of a plastic-coated optical transmission fiber according to claim 1, wherein the organic coating includes a soft layer formed on the glass fiber and an outer hard layer. 3. The method for evaluating characteristics of a plastic-coated optical transmission fiber according to claim 2, wherein the soft layer is made of a thermosetting silicone resin and the hard layer is made of a polyamide resin. 4. A method for evaluating characteristics of a plastic-coated optical transmission fiber according to claim 1, wherein the organic coating is made of an ultraviolet curing resin.
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